A yw deuod yn cyfrif am gyfran fawr o'r gost yn y system ynni?

一, System storio ynni: Mae cyfran gost deuodau yn isel, ond mae eu pwysau gwerth yn uchel
Systemau storio ynni yw un o'r meysydd sy'n tyfu gyflymaf yn y galw am deuodau. Gan gymryd y farchnad storio ynni byd-eang yn 2024 fel enghraifft, cyrhaeddodd cyfaint cludo deuodau 4.2 biliwn, gyda maint marchnad o ddim ond 1.8 biliwn yuan, ond roedd ei effaith ar gostau system BOM yn fwy na 11 biliwn yuan. Mae'r data hwn yn datgelu gwrth-ddweud allweddol: mae cost deuod sengl yn isel, ond mae ei ddefnydd yn fawr ac yn uniongyrchol gysylltiedig ag effeithlonrwydd system a hyd oes.

Effaith 'hyrwyddwr anweledig' cyfran cost
Mewn systemau storio ynni, mae cost deuodau yn cyfrif am tua 3% -5%, ond mae eu dosbarthiad gwerth ymhlith y tri modiwl craidd yn hynod anwastad:

BMS (System Rheoli Batri): sy'n cyfrif am 55% o gyfanswm y defnydd deuod, mae angen 1600-1800 o ddarnau ar gyfer un cynhwysydd 20 troedfedd, yn bennaf TVS (Suppressor Voltage Transient) a deuodau Schottky. Mae BMS yn cyflawni cydbwysedd batri, amddiffyniad overvoltage, a chaffael data trwy deuodau, ac mae ei berfformiad yn effeithio'n uniongyrchol ar fywyd batri a diogelwch system.
PCS (Trawsnewidydd Storio Ynni): mae'n cyfrif am 30% o'r defnydd, ac mae model 500kW sengl yn gofyn am 120-150 deuodau adfer cyflym neu ddeuodau Schottky carbid silicon (SiC). Pan fydd amlder newid PCS yn cynyddu o 16kHz i dros 50kHz, mae colled adfer gwrthdro FRD (deuod adfer cyflym) silicon yn fwy nag 1% a rhaid ei ddisodli â deuod SiC i leihau'r golled.
Cyflenwad pŵer ategol a rheolaeth thermol: sy'n cyfrif am 15% o ddefnydd, er mai'r ymyl elw gros yw'r uchaf, deuodau sy'n fwy cyfrifol am swyddogaethau ymyl megis amddiffyn mellt ac amddiffyn electrostatig yn y senario hwn.
Mae iteriad technolegol yn amharu ar y strwythur costau
Gydag uwchraddio systemau storio ynni i lwyfannau foltedd uchel 1500V, mae trothwy technegol a strwythur cost deuodau yn cael eu hailstrwythuro:

Trosi foltedd uchel: Mae foltedd clampio TVS wedi'i gynyddu o 40V i 60V, sy'n ei gwneud yn ofynnol i ddeuodau gael ymwrthedd foltedd uwch a chyflymder ymateb cyflymach.
Amledd uchel: Mae'r cynnydd yn amlder newid PCS wedi arwain at ymchwydd mewn colledion mewn deuodau sy'n seiliedig ar silicon, gan achosi i gyfradd treiddiad deuodau SiC neidio o 12% yn 2024 i 38% yn 2027, gan yrru cynnydd blynyddol o 7% -9% mewn prisiau cyfartalog.
Tymheredd uchel: Mae'n ofynnol i'r gwahaniaeth tymheredd y tu mewn i'r clwstwr batri fod yn Llai na neu'n hafal i 3 gradd, ac mae deuodau TVS sy'n sensitif i dymheredd wedi dod yn safonol. Mae gweithgynhyrchwyr domestig wedi lleihau'r gwrthiant thermol i 0.35K / W a thymheredd y gyffordd i 25 gradd trwy dechnoleg pecynnu DFN8 × 8, gan ganiatáu i PCS weithredu ar lwyth llawn hyd yn oed ar dymheredd amgylchynol o 65 gradd. Mae deunydd alwminiwm y rheiddiadur wedi'i leihau 30%, ac mae cost y system wedi gostwng 0.015 yuan / W.
Achos: Mae system storio ynni 1500V Sunshine Power, a lansiwyd yn 2025, yn defnyddio deuodau SiC a thechnoleg pecynnu wedi'i optimeiddio i gynyddu effeithlonrwydd PCS 1.2%, lleihau cost system fesul cilowat awr (LCOS) 0.03 yuan / kWh, a chynyddu gwerth presennol net y prosiect (NPV) 8%.

2, system ffotofoltäig: gêm cost ac effeithlonrwydd cydbwysedd deuodau
Mae systemau ffotofoltäig yn un o'r meysydd mwyaf aeddfed ar gyfer cymwysiadau deuod, ond bu dadlau erioed ynghylch eu cyfran cost a'u dewis llwybr technolegol. Gan gymryd deuodau ffordd osgoi lefel cydran fel enghraifft, er bod eu cyfran gost yn isel, maent yn effeithio'n uniongyrchol ar gynhyrchu pŵer a dibynadwyedd y system.

1. Paradocs "cost{1}}budd" deuodau osgoi
Mewn modiwlau ffotofoltäig traddodiadol, mae cost deuodau osgoi yn cyfrif am tua 0.1% -0.3%, ond mae eu rôl yn anadferadwy:

Amddiffyniad man poeth: Pan fydd y gydran wedi'i rhwystro'n rhannol, gall y deuod osgoi ddargludo cerrynt i atal yr effaith man poeth rhag achosi i'r gell batri losgi allan.
Gwarant cynhyrchu pŵer: Yn ôl cyfrifiadau, gall cydrannau heb deuodau osgoi golli mwy na 30% o'u cynhyrchiad pŵer mewn senarios sydd wedi'u rhwystro'n rhannol.
Fodd bynnag, wrth i bŵer y gydran gynyddu i dros 700W, mae'r gofod optimeiddio cost ar gyfer deuodau osgoi wedi'i gywasgu:

Lleihau costau deunydd: Trwy leihau nifer y deuodau a gwneud y gorau o ddyluniad blychau cyffordd, gellir lleihau cost deunydd un gydran 6-7 yuan.
Gwella effeithlonrwydd cynhyrchu: Mae nifer y pwyntiau weldio wedi'i ostwng o 6 i 2, mae'r gyfradd weldio rhithwir wedi gostwng 50%, ac mae'r cylch cynhyrchu wedi cynyddu 20%.
Dileu costau cudd: Dileu risgiau megis cwynion cwsmeriaid ac iawndal a achosir gan losgi deuod, trawiadau mellt / difrod electrostatig, ac ati.
2. Deuod arloesi yn y cyfnod o ffotofoltäig deallus
Mewn systemau ffotofoltäig deallus, mae deuodau yn uwchraddio o gydrannau amddiffyn goddefol i nodau rheoli gweithredol:

Rheolydd deuod delfrydol: Trwy ganfod gwahaniaeth foltedd lefel microvolt ac ymateb cyflym (<1 μ s), the software definition of diode function is achieved, reducing losses by 0.2% -0.3%.
Integreiddio MPPT (Olrhain Pwynt Pwer Uchaf): Integreiddio deuodau â thrawsnewidwyr DC/DC i wella effeithlonrwydd optimeiddio lefel cydrannau. Mae astudiaeth achos gorsaf bŵer Golmud 20MW yn Qinghai yn dangos y gall datrysiad o'r fath gynyddu cynhyrchu trydan blynyddol 2% -3%.
3, Cerbydau trydan: 'cost fach, effaith fawr' deuodau
Cerbydau trydan yw un o'r -is-farchnadoedd sy'n tyfu gyflymaf o ran galw am ddeuod. Yn 2024, bydd maint marchnad deuodau modurol Tsieineaidd yn cyrraedd 5.8 biliwn yuan, y mae'r system powertrain yn cyfrif am 25.9% ohono, a ddefnyddir yn bennaf mewn systemau rheoli batri, rheoli modur a adfer ynni.

1. "falf manylder" y system rheoli batri
Yn BMS, mae deuodau yn cyflawni swyddogaethau craidd megis cydbwyso batri, amddiffyn overvoltage, a monitro inswleiddio

Cydbwyso gweithredol: Trwy gyfuno MOSFETs a deuodau i gyflawni trosglwyddiad ynni rhwng batris, mae'r effeithlonrwydd cydbwyso yn cael ei wella i dros 95%.
Diogelwch foltedd uchel: Gall deuod SiC 1200V fodloni gofynion platfform foltedd uchel 800V, gydag amser adfer gwrthdro wedi'i fyrhau i lai na 10ns a cholli switsh wedi'i leihau 30%.
2. Effeithlonrwydd lifer y system rheoli moduron
Mewn rheolwyr modur, mae deuodau'n gweithio ar y cyd â MOSFETs IGBT/SiC, ac mae eu perfformiad yn effeithio'n uniongyrchol ar effeithlonrwydd system:

Amnewid deuod SiC: Gall defnyddio deuodau SiC wella effeithlonrwydd y rheolydd modur o 1% -2% a chynyddu'r ystod 5% -8%.
Optimeiddio pecynnu: Trwy ddefnyddio technoleg rhwymo clip copr a sintro arian, mae gwrthiant thermol y deuod yn cael ei leihau 50%, gan ganiatáu i dymheredd y gyffordd godi i 200 gradd a lleihau cyfaint y sinc gwres 30%.
4, Y Rhith o Gyfran Cost ac Adluniad Gwerth
O'r data, mae cyfran gost deuodau mewn systemau ynni yn gyffredinol yn llai na 5%, ond mae eu rhesymeg ail-greu gwerth yn llawer uwch na'r gost ei hun:

Trosoledd effeithlonrwydd: Am bob gostyngiad o 0.1% mewn colledion deuod, gellir lleihau cost y system storio ynni fesul cilowat awr 0.005 yuan / kWh, a gellir cynyddu IRR y prosiect (cyfradd adennill fewnol) 1-2 pwynt canran.
Lluosydd Dibynadwyedd: Ar gyfer pob gorchymyn maint gostyngiad yng nghyfradd methiant deuod, gellir lleihau costau cynnal a chadw system 30% -50%, a gellir ymestyn yr oes 5-8 mlynedd.
Cyflymydd iteriad technolegol: Mae poblogeiddio deuodau SiC wedi cynyddu dwysedd pŵer systemau storio ynni 16%, cynhyrchu pŵer modiwlau ffotofoltäig 2% -3%, a'r ystod o gerbydau trydan 5% -8%.